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一、 热网监控系统设计
根据项目需求情况整个系统被分成二大部分,
部分是换热站现场数据采集显示装置,实时将现场的热网内的流量、压力、温度以及设备运行电流等数据采集到智能远程测控终端内,根据实时数据实现采集点现场的自动报警,防止事故的发生;并且由智能远程测控终端将数据采用主动或被动的方式发送到热网监控;
二部分是监控,它实现对数据的接收、存储、显示、数据请求以及曲线显示、报表打印输出等信息管理工作和进行特殊情况的监控预警以及通过客户端软件方便地访问实时和历史数据;
附加部分是短信息预警系统,该短信息预警硬件仍以现场智能远程测控终端为基础,通过编程,可实现在系统检测到不良状态时,自动以手机短信息的方式将报警信息发送到管理人员的移动电话上,使管理人员及时了解到现场的不良状况,从而为生产作业提供保。
现场流量、温度、压力等数据的实时采集和发送都通过智能远程测控终端RTU-2600来完成,现场配置相应的流量计、温度传感器、压力传感器,它们与RTU-2600的模拟量采集接口进行连接,实现工况数据的。数据采集到RTU-2600中后,经过数据打包,再利用RTU-2600的GPRS无线通讯模块将数据发送到远端的热网监控服务器上,监控服务器须采用立IP地址上网,以便测控终端准确的将到的固定IP上,且服务器上装有热网监控服务器端软件及数据库,对接收的数据进行存储、分析、显示。
上位机信息管理系统采用B/S结构,只要终端能上网,可以随时随地查看任意换热站或整个热网的工作状况,出于对信息、科学管理的需要,给有数据访问需求的部门或人员配置热网监控数据访问帐号,通过用户验证访问的方式实时查看并配置监测到的现场数据。
二、热网监控系统的组成与结构
1.现场单元
(1)RTU-2600无线远程测控终端
RTU-2600智能远程监控终端将采集、控制、通讯三种功能合为一体,实现对数据的采集和传输,它是整个系统的。利用自身所具有的开关量和模拟量数据接口采集数据,并通过自身所配备的GPRS无线通讯模块将数据发送至远端监控。由于此智能终端提供了方便的二次开发C语言平台,可以开发各种复杂的算法并且可与组态软件的无缝连接。我们通过智能终端内部的编程可以将传感器或智能仪表传输上来的数据进行一些处理再发送至远端管理,并且实现间歇性,降低的流量资费。
功能特点
l 具有Internet各种接入方式,内置以太网或者GSM/GPRS/CDMA通信模块;
l 内置大容量非易失性存储器,实现现场数据掉电保存;
l 内置汉字字库,可发中文短信息;
l 系统支持标准的Modbus/RTU, Modbus/ASCII, 以及Modbus/TCP协议,用户也可以定制非标准的协议;
l 全隔离电路设计;
l 标准通信接口(RS485/ RS232/并口)、标准数字量输入输出或标准模拟量输入输出接口资源;
下为 RTU-2600 产品技术规格表
RTU-2600 系列产品规格表 |
型 号 | RTU-2600 |
Flash | 256K (512K可选) |
SRAM | 128K (256K可选) |
串行Flash | 可选串行Flash (2/4/8/16M可选) |
后备电池 | 带座3V可充电纽扣电池,支持RTC和SRAM |
数字量输入 | 16路光电隔离,24V DC |
数字量输出 | 8路,光电隔离,24V DC/500mA |
编码器输入 | 1路,光电隔离,24V DC,复用数字量输入 |
PWM输出 | 2路,光电隔离,24V DC/500mA,复用数字量输出 |
模拟量输入 | 8路,光电隔离,12-bit精度,0~+10VDC,0~+5VDC,-10~+10VDC 4~20mA可选,10kHz采样率 |
模拟量输出 | 2路,光电隔离,12-bit精度,12kHz速率, 0~+10VDC,0~+5VDC,4~20mA可选 |
串 口 | 光电隔离,1个RS-485,3个3线RS-232或者1个3线和1个5线RS-232,TTL可选 |
无线模块 | 板载GSM/GPRS /CDMA1x |
注:板载无线模块占用1个3线或者1个5线串口 |
实时时钟 | 有 |
| 有 |
电 源 | 9-36V DC,1.5W~3W,反接保护 |
无线模块 电 源 | 9–36V DC,160mA Max.@数据收发模式,10mA Max.@不在线模式 |
工作温度 | -40°C~+70°C |
湿 度 | 5~95%,不结露 |
I/O 连接器 | 可插拔端子,3.50mm,16-24AWG,300V,8A |
LCD和 键盘接口 | 预留LCD和Keypad接口 |
板子尺寸 | 114 X 80 X 20mm |
(2)现场数据显示、操作终端---HMI-3800
HMI-3800主要完成现场数据的显示,工作人员现场参数的设置等工作,它具有3.8寸蓝底黄字醒目液晶屏幕显示,面板上12个操作按键。其作用为方便现场操作人员对设备进行一些参数的设置和调整。包括间隔、查询当前和累计的流量等等。
(3)压力传感器
(4)温度传感器
(5)流量计
2. 远程监控
监控需配置信息管理软件,其主要作用在于接收、存储、显示现场终端发来的数据,并实现一些数据分析功能,同时,能够根据接受的数据,自动分析完成自动预警的功能。
软件采用B/S结构,其特点在于采用Web Enable技术利用Internet广域网将信息共享网络拓展到大范围,使或工作人员,在家里或使用笔记本在外地无线上网时也能方便的查询到现场工作信息。
远程测控系统软件是数据的,主要用于接收各检测站点发来的数据并进行整理、保存,可随时对历史数据进行查询、统计并生成报表。同时提供对站点的配置功能(如添加、删除、修改等)。通过它,可以及时地了解各检测点的状况及变化趋势,为相关部门提供的数据。
系统软件功能
l 实时在线,传输方式分为主动上传和被动上传;
l 本地参数的设置和报警显示;
l 远程控制和远程参数的设置;
l 数据的备份和查询;
l 直观的电子地图功能;
l 生成历史曲线和报表;
l 远程报警功能;
l 多用户登陆和密码管理;
三、热网计算机监控管理系统的功能
热网远程计量监控系统按照功能可分为二部分:监控(MCC)、本地站(LCM)。监控(MCC)相对于热网管理站,本地站(LCM)相对于热交换站。监控(MCC)与本地站(LCM)之间采用GPRS/CDMA无线组网方式进行。
1、监控(MCC)的主要功能:
a、全网监视
在线监视全网运行工况和具体参数,数据与现场保持同步,并用数字、趋势图、表格、棒图等方式显示数据。
b.报警
对各类故障、事故、参数限提供报警。
c.数据存储
对实时数据、报警信息进行存储,数据每隔5分钟存入历史数据库,可随时调用、检索、查询、打印以供分析参考。
d.报表打印
可打印班、日、月、年生产报表、运行趋势图。
系统的特点
实现远程抄表,提高员工工作效率,降低劳动强度
现场采集终端流量及压力、温度等现场生产数据后,通过GPRS通信方式及时将数据发送到中控室监控主机,实现了远程抄表,人工现场抄表,大地提高了员工工作效率,降低了劳动强度。实现换热站无人职守。
输差实时监测与管理
通过对数据进行分析与处理,可以及时了解公司的输差情况,及时发现输差异常,减少公司经济损失。
用户用气量异常分析功能
通过对用户用气量的历史数据进行分析与对比,可以及时发现用户用气量发生异常,时间发现盗气、漏气、仪表损坏等情况,减少经济损失。图八为用户用气量异常分析界面。
2、本地站(LCM)的主要功能
LCM是指热交换站。LCM是自主的、功能完善的智能单元,是由RTU-2600智能远程测控终端和现场显示设备、数据采集传感器及仪表组成,这些单元安装在不同类型的热力站内。
LCM的功能如下:
a. 现场数据采集、数据处理、数据显示、流量累计计算。可对温度、压力、流量、热负荷变化等参数实现就地监视控制。
b.立完成本地调节,闭环监控。例如可以就地利用采集的室外温度控制供水温度或任意设置供水温度。
c. 立完成开环控制,联锁控制。可以随意设置电动调节阀的开度来控制热输送温度。
d. 配备必要的软硬件及人机接口,可现场设定、修改参数,可以大限度地提高换热站的自控水平。
e. 设置各种报警参数、报警处理及报警确认。
f. 数据通过GPRS方式上传监控计算机并接受监控计算机指令,完成控制任务
g.通过GSM短信息的方式向管理人员主动汇报现场实时流量,达到不良情况及时预警的目的。
四、 热网计算机监控管理系统技术参数
1.数据通讯
通讯是整个系统联系的枢纽,监控(MCC)与本地站(LCM)通过通讯系统连成一个整体。通讯网络可根据现场具体情况的不同而不同。本系统可为用户提供无线数据通信网或综合的有无线数据通信网。采用多项的通信技术确系统的性。
无线通讯采用中国移动GPRS无线方式
GPRS采用的无线分组技术,将无线通信与因特网紧密结合,带您跨入无线互联网的崭新时代。
GPRS在GSM基础上发展起来的一种分组交换的数据承载和传输网络,与原有的GSM相比,具有时尚前卫,令人耳目一新的优势:
(1).永远在线:只要GPRS应用后,将永远保持在线,不存在掉线问题;类似于一种无线专线网络。
(2).按量计费:虽然可以保持永远在线,但不必担心费用问题;因为只有产生通信流量时才计费。是一种面向使用的计费,计费方式加科学合理。
(3).快速登录:全新的分组服务,以往长时间的拨号建立连接过程。
(4).高速传输:GPRS理论传输速度为171.2kbps,目前使用GPRS可以支持40Kbps左右的传输速率。
(5).支持行业应用扩展:GPRS为您提供的无线接入手段可以扩充电力、水利、交通、热网、港口等丰富的行业应用。
2.现场智能远程测控终端无线通讯模块特性
3.现场智能远程测控终端输入/输出通道特性
a. 输入/输出模块支持带电插拔
b. 用户可以采用不同I/O点数的模块,大支持32点/块 I/O
c. 光电隔离和数字滤波可减少信号干扰
d. 数字量I/O模块覆盖了从10V~265VAC以及10V~146VDC的范围
e. 模拟量信号的电压范围包括标准的模拟量输入和输出,以及直接的热电偶及RTD温度、压力、流量输入信号
五、关于系统整体可执行性和性的描述
系统现场数据采集均选用达到工业级标准且适合热网监控作业规范的硬件产品,在电器外部加套密封电器箱,到达工业防护的作用。
上位机管理软件采用MICROSOFT 具有悠久历史的SQL数据库和基于Net的可视化编程软件来设计、构架
一、项目概述
某锻压机械厂制造的数控直缝管成型机以前的控制系统买荷兰一家数控成套产品,来控制主机滑块的升降,和推料小车的定位,系统为手动设定数值定位。由于成套数控产品的成本价格太高,维护费用高。且手动控制进给。要求以伺服控制器合成PLC来完成折弯钢板的送料。及成套自动控制动作。为此与时光科技公司只对该项目作了改造方案。
直缝钢管成型机为大型制管机械,国内生产厂家不多,产品主要供应及国内大型石油管道加工厂。
此项目采用了时光IMS系列伺服控制系统。时光IMS伺服控制系统具有如下特点:
1 可实现电机平稳运行于0.01Hz~250Hz工作范围;
2 电机运行速率50Hz时可实现3倍电机额定转矩输出,包括电机0Hz锁定时的3倍电机额定转矩输出,有效地解决了工件加工过程中偶尔出现的堵转现象,保了器件加工的率输出;
3 内置PLC功能(16入/13出),通过QMCL软件编程的方式对所有I/O进行自定义设计。使用I/O方式接收相应动作信号及告知上位PLC。
4 使用QMCL语言编译的程序,可以灵活的设定电气零点,通过程序定义好的参数设置偏置值来保证机械原位与电气零点的结合。而且由软件根据机械实际情况设计的间隙补偿量与机械结合加紧密,由于各类补偿是作为参数设定的,因此可根据实际情况及长时间使用造成的间隙改变做出相应调整。大方便了系统调试和维护。
5 系统参数任意设定电机运行时的S曲线和转矩限幅值。
二、项目实施情况介绍
将裁好的钢板通过辊道的传送对中到主机滑块的横向线,对中到位以后,由触摸屏设定的钢板的参数,钢板的长度,宽度,厚度系统会计算出左右小车在压制的位置。通过RS422通信连接告知时光伺服控制器。伺服控制器根据主机滑块的线位置走位置推动钢板到折弯位置。PLC驱动主机滑块的下降压弯,主机滑块的位置、原点、上升、下降,以及压力。
系统根据操作员输入的板宽自动计算出每一压制的位置与折弯的次数。每一次压弯完成后左右小车夹板推行定位一次,直到折弯制管结束。
推料小车驱动电机有IMS伺服控制器进行位置控制,通过编码器(PG)构成位置闭环系统,所有的位置开关,零位开关 ,所有的使能信号直接联入相应控制器的接口作为控制信号。控制器利用内部PLC功能通过I/O信号和RS422通信对参数的接收和相应的处理。内部PLC作为一个智能从站,对编码器反馈的速度位置及时地反映到触摸屏上。自身控制的部分功能自己诊断处理。故障保护:IMS伺服控制器把历史故障和实时故障,反映到触摸屏显示。电机运行中的实时数据如转矩,电流,电压,速度,位置。都在时间反映到人机界面。用户由触摸屏设定的技术参数同通过RS422传送到IMS伺服控制器去做处理。这样由PLC控制的多数据控制就可以实现了。
三、项目效果
1 IMS伺服控制器调速比为1:5000,远设计所要求的1:3000。经过实用考核验,小车在该调速比下能够运行,并满足两轴进给大型直缝管制造的进给要求。
2 由于IMS伺服控制器采用的是输出转速与转矩的“解耦控制”,在电机基频(50Hz)以下能够保3倍电机额定转矩的平稳输出。满足滑台机构对于电机的低速大转矩平稳输出要求,以及在负载发生波动时依然能够保进给速率的稳定与正常。
3 IMS伺服控制器位置控制范围为4字节编码器脉冲数。本套系统采用标配的2500线编码器,其位置控制范围远远过小车的实际工作范围8m。经过实测重复定位精度误差为±0.002mm。满足设备设计要求的定位误差小于±0.005mm。
4 使用QMCL语言可实现对电机的灵活动作控制,配合实际工作情况,解决了电机的基本控制数字和模拟信号的逻辑控制。使电机控制加的灵活应用。简单方便。
5 时光IMS系列伺服控制器允许输入电压波动范围为±10%,在此范围内均可保证系统的运行,满足低电压低转速时大转矩输出的系统设计要求。
6 解决原电液伺服系统存在的噪音、振动、漏油以及安装、维护和调试过程中存在的问题或缺陷。
表1 IMS伺服控制器实测结果
| 设计要求 | 实测结果 |
调速比 | 1:3000 | 1:5000 |
小车移动速度 | 150~8000(mm/min) | 3~12000(mm/min) |
重复定位精度 | ±0.005mm | ±0.002mm |
折弯联动时间 | 20min | 15min |
电网电压±10%波动 | 正常工作 | 正常工作 |
四、客户评价
1 常用管径加工周期由原来的25分钟提升至18分。对于设备使用厂家来说效率就意味着产量和利润,其重要性不言而喻,本项指标的提高也是令设备使用厂家感到欣喜和满意的地方。
2 系统具有的性与稳定性,维护简便。相对于传统设备的液电伺服系统,由于本套设备采用了三相异步电机作为驱动电机,因此大地简化了设备维护工作。系统的性和稳定性对于批量加工企业来说非常重要,在整个调试阶段IMS伺服控制器始终处于无故障运行使厂家感到非常满意。
3 简单明了的参数设计。绝大多数伺服驱动系统参数都是相对固定的,对于锻压行业来说有些参数需要进行相应转换后才能便于操作者的理解。IMS伺服控制器通过软件设计出来的参数含义可直接按照用户的要求进行相应设计,大方便了设备操作者和使用者。
4 IMS伺服控制器内部集成了PLC功能,I/O使用起来加灵活方便,在简化了系统集成整体设计方案难度的同时也减少了部分硬件成本



一、系统概述
系统的主要任务是保证锅炉的、稳定、经济运行,减轻操作人员的劳动强度。系统对锅炉运行状态自动检测,能够完成对供暖系统运行参数的自动化调节。系统可以采集供暖循环系统的温度、压力等参数,可以自动完成热量和水量的自动统计等功能,可实现循环泵的工变频的全自动化的切换。提高供热效率,生产,降低能源消耗,本系统的采用具有深远意义。
二、系统设备
工业控制计算机
西门子PLC模块系列
温度传感器、差压变送器等
电磁阀门和电磁流量计等
断路器和开关电源等
控制系统机柜
加热器、换热器等
bbbbbbs2000 Server操作系统
Siemens Step7
控制站软件
工作站软件
三、工艺流程
1、一次水系统
联动控制
每台锅炉的电动蝶阀与锅炉的燃烧器联动控制(蝶阀带反馈信号)。
锅炉及泄水的控制
通过回水压力的实际值与系统的设定值进行比较,当系统出现压时,控制系统将自动打开泄压电磁阀,进行泄压。当系统压力设定值时,控制系统将打开泵进行。
供水温度控制
通过总供水和总回水温度测点之间的温差,控制一次循环泵的工变频的顺序运行。
2、二次采暖供水系统
供水温度控制
通过总供水和总回水温度测点之间的温差,控制三台二次循环泵的工变频的顺序运行。
泵控制
通过回水压力的实际值与系统的设定值进行比较,当系统出现压时,控制系统将自动打开泄压电磁阀,进行泄压。当系统压力设定值时,控制系统将打开泵进行。
热量计量
计算总供、总回管路的温度测量值的温差,通过系统流量及温差,由编程计算,计算实际发生的热量。
四、系统功能
1、测控内容
监测所有电气设备的运行状态、故障状态、手自动状态
监测热水各分路的供/回水温度
监测热水总供/回水温度
监测热水各分路的供/回水压力
监测热水总供/回水压力
根据热水供、回水温度及流量计算设计热量负荷
2、控制器功能
按照负荷需要控制循环泵的启动停止和变频
控制二次测水温度
当水泵出现故障时,备用水泵自动投入运行
控制各个电磁阀的开关
备用泵定时轮换启动
3、工作站功能
现场控制数据采集与管理
工作站实时采集现场控制单元的测控数据及运行状态,并将数据加工处理后存储在外存储器内。数据采集、存储周期可以由用户自己设定,小可达一秒钟,而且各类不同的数据可以有不同的存储时间间隔。
调度及远动控制
工作站可以将由运算分析后重新得到的被控参数设定值发送之相应的现场控制器,改变控制器的控制趋势。
参数统计及能源计量
工作站可以根据现场机的测量参数信息对能耗、水耗等进行计量和统计,计算出其平均值和累计值,将统计后的数据存储在数据库中。
系统特性参数实时辨别的功能
充分利用测量数据信息,实时辨出热网中各管段阻力特性系数和热交换器热特性等参数,掌握水力和热力工况。
计算并显示水压图
设备故障的声光报警功能
操作员的级别管理
操作员分成一般操作人员与维护工程师等几个等级,一般操作人员不能修改水泵、阀门的设定值,而维护工程师应能进行所有操作。
运行界面:
变频电动钻机电器控制系统由发电系统(发电机、控制柜)、交流传动系统(变频柜、制动柜、)控制网络(PLC柜、司钻操作台、工控机、远程计算机、AS-i总线系统)、交流电机控制组成。
1) 动力发电系统
该控制装置共有4个发电控制柜组成,其主要功能是:控制柴油机的转速与发电机的励磁电流,得到600V、50HZ稳频、稳压电流,作为全井场的动力电源;发电机控制柜内还设有并网控制电路,控制多台发电机的并网以达到同期合闸操作。发电机可按工况需要,全部或任意两台以上在线运行时,负荷都能均衡分配,负荷转移平稳,能承受钻机的负荷特性和电动机起动时的冲击。发电机控制装置还具有功率限制、自起动电源电路、接地检测相序保护、过流保护、过压保护、欠压保护、过频保护、逆功保护、短路保护、柜内故障自检等功能。
2)交流传动系统
a 变频驱动控制
变频主驱动系统由若干变频柜组成,分别将600V、50HZ恒压、恒频的交流电压变成0~800V连续可调的交流电压,以一拖一的驱动方式分别驱动钻井泵、绞车、转盘。绞车和转盘电动机具有反转功能,扭矩限制0%~**范围内任意调节。绞车有两台电动机驱动,运行时负荷均衡,转速同步:绞车控制装置有制动单元,使绞车具有快速启、停的功能:绞车电动机具有四象限运行的特性,在下钻作业中能够提供持续的电磁制动转矩。
在石油钻机中应用较多时Simens变频器。SIMOVERTmasterDRIVE 矢量控制变频器采用IGBT元件、全数字技术的电压源型变频器。
b 自动送钻
送钻变频柜将400V、50HZ恒压、恒频的交流电压变流成0~400V变压、变频连续可调的交流电压,以一拖一的驱动方式驱动送钻电动机。恒压方式可以实现恒压自动送钻。送钻电动机在恒速方式时具有正反转的功能,可以起到应急起放井架和钻具的功能,也可以恒速送钻。送钻变频柜内设有制动单元与外部制动电阻构成的能耗制动装置。
3)司钻控制台
司钻控制台通过的可编程控制器与总线控制,供司钻在钻井作业进行各项操作,同时可以通过触摸屏和显示屏对控制系统的主要设备运行状态进行监控。司钻控制台为内压防爆式,并有减压装置
4)触摸屏和显示屏
触摸屏和显示屏除显示钻机系统相关的运行与监控参数外,同时具有参数设定功能:、
A 设定自动送钻参数、游车防碰系统参数等
B 查看所有在网络中的设备的实时状态
C 报警信息提示司钻关注提示到的设备状况
D 故障信息提示司钻关注已产生故障的设备
E 显示钻井参数:悬重、钻压、井深等参数
F 防卫信息
G 故障诊断信息
5)制动控制
制动柜内的制动单元和房外的制动电阻的主要功能是:在绞车需要制动时,控制电动机进入发电运行状态,使电动机产生于旋转方向相反的制动力矩,负载侧的机械能转化为电能通过逆变器传道变频柜直流母线上。当直流母线电压阀值时,制动控制单元自动将制动电阻接通,使中间直流母线之间电容器储存的多余电能以热能形式由制动电阻消耗,以维持直流母线上的电压保持恒定。这种制动方式称为回馈制动。自动送钻系统的制动单元也采用回馈制动。
6) 主控制系统
A 可编程控制器运行状态总线控制系统
系统采用西门子的S7-300可编程控制器和PROFIBUS现场总线技术实现数据的快速传输,并可通过触摸屏、工控机、远程计算机实现监控、故障报警、参量修改诊断、存储记录等功能。
可以监控的主要参数有:1 发电机运行状态及参数2 变频器运行状态及参数3 系统操作与运行状态 4 系统故障与报警信息5 MCC运行状态6 游车运行状态7 一体化钻井仪表
B 游车防碰系统
可编程控制器通过总线采集主电动机的运行参数和滚筒编码器的数字信号,计算出当前的游车位置和速度,当游车到达减速点时,通过程序指支柱电动机减速到速度;当游车到达停车点位置时,主电动机悬停。若当游车过停车点仍未停车,则系统自动停止变频柜运行并抱闸。
C 一体化仪表系统
通过数据采集单元(现场传感器、编码器、变送器等),可编程控制器经过计算处理,在触摸屏、显示屏、远程计算机显示以下钻机参数:悬重、钻压、井深、机械钻速、转盘转速、转盘扭矩、泵冲泵压、泥浆池液位、出口返回量、游车位置等参数。
7)MCC配电控制系统
交流电动机控制的主要功能是对井场的钻台、钻井液循环罐区、油罐区、压气机房和水罐区的交流电动机进行控制,并给井场提供照明电源。交流电动机控制系统对30KW以上采用软起方式,通过AS-i总线操作与监控,同时保留手动软起和手动直接启动的功能。MCC柜采用分装式结构,以便维修换。交流电动机控制的电源来自主变压器,一台变比为600V/400V的干式变压器。
MCC配电控制系统配置有开关柜,其主要功能是:切换选择交流电动机控制400V交流母线的电源,一路选择为主变压器供电至交流电动机控制交流母线,一路选择为辅助发电机至交流电动机控制交流母线,两路电源电气互锁。
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主要经营电气相关产品。
单位注册资金单位注册资金人民币 100 万元以下。
价格战,是很多行业都有过的恶性竞争,不少厂家为了在价格战役中获胜,不惜以牺牲产品质量为代价,而我们公司坚决杜绝价格战,坚持用优质的原材料及先进的技术确保产品质量,确保消费者的合法利益。